通用型集成运放一样由几部份电路组成.docx
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通用型集成运放一样由几部份电路组成
习题
通用型集成运放一样由几部份电路组成,每一部份常采纳哪一种大体电路?
通常对每一部份性能的要求别离是什么?
解:
通用型集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四个部份组成。
通常,输入级为差分放大电路,中间级为共射放大电路,输出级为互补电路,偏置电路为电流源电路。
对输入级的要求:
输入电阻大,温漂小,放大倍数尽可能大。
对中间级的要求:
放大倍数大,一切方法几乎都是为了增大放大倍数。
对输出级的要求:
带负载能力强,最大不失真输出电压尽可能大。
对偏置电路的要求:
提供的静态电流稳固。
已知一个集成运放的开环差模增益Aod为100dB,最大输出电压峰-峰值Uopp=±14V,别离计算差模输入电压uI(即uP-uN)为10μV、100μV、1mV、1V和-10μV、-100μV、-1mV、-1V时的输出电压uO。
解:
依照集成运放的开环差模增益,可求出开环差模放大倍数
当集成运放工作在线性区时,输出电压uO=AoduI;当AoduI超过±14V时,uO不是+14V,确实是-14V。
故uI(即uP-uN)为10μV、100μV、1mV、1V和-10μV、-100μV、-1mV、-1V时,uO别离为1V、10V、14V、14V、-1V、-10V、-14V、-14V。
已知几个集成运放的参数如表所示,试别离说明它们各属于哪一种类型的运放。
表
特性指标
Aod
rid
UIO
IIO
IIB
-3dBfH
KCMR
SR
单位增益带宽
单位
dB
MΩ
mv
nA
nA
Hz
dB
V/μV
MHz
A1
100
2
5
200
600
7
86
A2
130
2
2
40
7
120
A3
100
1000
5
86
5
A4
100
2
2
20
150
96
65
解:
A1为通用型运放,A2为高精度型运放,A3为高阻型运放,A4为高速型运放。
多路电流源电路如下图,已知所有晶体管的特性均相同,UBE均为。
试求IC1、IC2各为多少。
图
解:
因为T1、T2、T3的特性均相同,且UBE均相同,因此它们的基极、集电极电流均相等,设集电极电流为IC。
先求出R中电流,再求解IC1、IC2。
μA
当β(1+β)>>3时
μA
图所示为多集电极晶体管组成的多路电流源。
已知集电极C0与C1所接集电区的面积相同,C2所接集电区的面积是C0的两倍,ICO/IB=4,e-b间电压约为。
试求解IC1、IC2各为多少
图
解:
多集电极晶体管集电极电流正比于集电区的面积。
先求出R中电流,再求解IC1、IC2。
电路如下图,T管的低频跨导为gm,T1和T2管d-s间的动态电阻别离为rds1和rds2。
试求解电压放大倍数Au=△uO/△uI的表达式。
图
解:
由于T2和T3所组成的镜像电流源是以T1为放大管的共射放大电路的有源负载,T1、T2管d-s间动态电阻别离为rds1、rds2,因此电压放大倍数Au的表达式为
电路如下图,具有理想的对称性。
设各管β均相同。
(1)说明电路中各晶体管的作用;
(2)假设输入差模电压为(uI1-uI2),那么由此产生的差模电流为△iD,求解电路电流放大倍数Ai的近似表达式。
解:
(1)图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。
T1和T2、T3和T4别离组成的复合管为放大管,T5和T6组成的镜像电流源为有源负载。
(2)由于用T5和T6所组成的镜像电流源作为有源负载,将左半部份放大管的电流转变量转换到右边,故输出电流转变量及电路电流放大倍数图
别离为
电路如下图,具有理想的对称性。
回答题所提的问题。
图
解:
(1)图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。
T1和T2、T3和T3别离组成的复合管为放大管,T5和T6组成的镜像电流源为有源负载。
(2)由于用T5和T6所组成的镜像电流源作为有源负载,将左半部份放大管的电流转变量转换到右边,故输出电流转变量及电路电流放大倍数别离为
电路如下图,T1与T2管的特性相同,所有晶体管的β均相同,Rc1远大于二极管的正向电阻。
当uI1=uI2=0V时,uO=0V。
图
(1)求解电压放大倍数的表达式;
(2)当有共模输入电压时,uO=?
简述理由。
解:
(1)在忽略二极管动态电阻的情形下
(2)当有共模输入电压时,uO近似为零。
由于Rc1>>rd,△uC1≈△uC2,因此△uBE3≈0,故uO≈0。
电路如下图,T1与T2管为超β管,电路具有理想的对称性。
选择适合的答案填入空内。
(1)该电路采纳了。
A.共集-共基接法
B.共集-共射接法
C.共射-共基接法
(2)电路所采纳的上述接法是为了。
A.增大输入电阻
B.增大电流放大系数
C.展宽频带
图(3)电路采纳超β管能够。
A.增大输入级的耐压值
B.增大放大能力C.增大带负载能力
(4)T1与T2管的静态压降约为。
A.B.C.不可知
解:
(1)C
(2)C(3)B(4)A
电路如下图,试问:
什么缘故说D1与D2的作用是减少T1与T2管集电结反向电流ICBO对输入电流的阻碍?
解:
因为UBE3+UCE1=2UD,UBE1≈UD,UCE1≈UD,因此UCB1≈0,反向电流为零,因此ICBO对输入电流阻碍很小。
在图所示电路中,已知T1~T3管的特性完全相同,β>>2;反相输入端的输入电流为iI1,同相输入端的输入电流为iI2。
试问:
(1)iC2≈?
(2)iB2≈?
(3)Aui=△uO/(iI1-iI2)≈?
图
解:
(1)因为T1和T2为镜像关系,且β>>2,因此iC2≈iC1≈iI2。
(2)iB3=iI1-iC2≈iI1-iI2
(3)输出电压的转变量和放大倍数别离为
3.13比较图所示两个电路,别离说明它的是如何消交越失真和如何实现过流爱惜的。
图
解:
在图(a)所示电路中,D1、D2使T2、T3微导通,可排除交越失真。
R为电流采样电阻,D3对T2起过流爱惜。
当T2导通时,uD3=uBE2+iOR-uD1,未过流时iOR较小,因uD3小于开启电压使D3截止;过流时因uD3大于开启电压使D3导通,为T2基极分流。
D4对T4起过流爱惜,缘故与上述相同。
在图(b)所示电路中,T4、T5使T2、T3微导通,可排除交越失真。
R2为电流采样电阻,T6对T2起过流爱惜。
当T2导通时,uBE6=iOR2,未过流时iOR2较小,因uBE6小于开启电压使T6截止;过流时因uBE6大于开启电压使T6导通,为T2基极分流。
T7对T3起过流爱惜,缘故与上述相同。
图所示电路是某集成运放电路的一部份,单电源供电,T1、T2、T3为放大管。
试分析:
图
(1)100μA电流源的作用;
(2)T4的工作区域(截止、放大、饱和);
(3)50μA电流源的作用;
(4)T5与R的作用
解:
(1)为T1提供静态集电极电流、为T2提供基极电流,并作为T1的有源负载。
(2)T4截止。
因为uB4=uC1=uO+uR+uB2+uB3,uE4=uO,uB4>uE4。
(3)50μA电流源为T3提供射极电流,在交流等效电路中等效为阻值超级大的电阻。
(4)爱惜电路。
uBE5=iOR,未过流时T5电流很小;过流时使iE5>50μA,T5更多地为T3的基极分流。
电路如下图,试说明各晶体管的作用。
图
解:
T1为共射放大电路的放大管;T2和T3组成互补输出级;T4、T5、R2组成偏置电路,用于排除交越失失真。
图所示简化的高精度运放电路原理图,试分析:
(1)两个输入端中哪个是同相输入端,哪个是反相输入端;
(2)T3与T4的作用;
(3)电流源I3的作用;
(4)D2与D3的作用。
图
解:
(1)u11为反相输入端,u12为同相输入端。
(2)为T1和T2管的有源负载,将T1管集电极电流转变量转换到输出,使单端输出差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。
(3)为T6设置静态电流,且为T6的集电极有源负载,增大共射放大电路的放大能力。
(4)排除交越失真。
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- 通用型 集成 一样 部份 电路 组成